促进学生认识角度转变的化学教学——以高中必修1“离子反应”教学为例，本文主要内容关键词为：为例论文,离子论文,促进学生论文,角度论文,高中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
酸碱盐在水溶液中发生的复分解反应，其实质是两种电解质在水溶液中发生离子相互交换的反应。“离子反应”概念揭示了酸碱盐在水溶液中反应的微观实质，其意义在于提供了从微观认识水溶液中反应的新视角和新方法。然而，学生对溶液中反应的认识容易停留在宏观认识上，难以从微观角度思考和分析问题。为此，将“离子反应及其应用”作为一个单元进行整体教学设计：第1课时以“离子反应”概念的学习为载体，重在促进学生认识角度的转变，帮助学生初步形成微观认识思路；第2课时以“离子反应的应用”为主题，将初步形成的认识思路应用于解决除去水中污染物及物质检验等实际问题中，发展学生对离子反应及其分析思路方法的理解与应用，帮助学生克服离子方程式的书写这一学习难点。下面就针对第1课时的教学展开探讨。
一、“离子反应”知识分析
在高中必修1中，“离子反应”知识内容包括：离子反应的含义、离子反应的发生条件、离子方程式、离子反应的简单应用等。从知识结构（见图1）来看，“离子反应”是对“复分解反应”微观实质的揭示，有助于认识电解质在水溶液中的反应其实质是离子之间的反应。
基于学生认识发展分析，“离子反应”知识的教学价值主要体现在：第一，认识角度的转变，即从微观离子角度认识水溶液中酸碱盐之间的反应；第二，认识内容的深化与认识水平的提高，即认识电解质在水溶液中的反应实质上是离子之间的反应，丰富了对化学反应分类的认识；第三，初步形成微观分析思路与方法，即基于酸碱盐在水溶液中存在的主要微粒形式、微粒间相互作用及其作用结果等分析，将具体概念知识的学习转化为分析问题和解决问题的工具，进而转化为学生的化学认识和能力。
二、学生学习“离子反应”的基础与困难
关于酸碱盐在水溶液中的反应，学生的前知识是复分解反应，知道复分解反应的发生条件是生成沉淀、气体或水，这是基于“宏观物质”的角度来认识的。学生在学习“离子反应”的过程中，是否会从微观角度分析溶液中物质微粒的存在形式、相互作用及其作用结果，这直接关系到离子反应学习的效果。
在本课之前，学生已经学过酸碱盐在水分子的作用下可以解离为自由移动的离子，这为本节课从微观离子角度认识水溶液中酸碱盐之间的反应打下了基础。但学生习惯从宏观角度分析问题，要使学生的认识角度发生转变并非易事，并且从微观离子角度认识水溶液中物质的反应，学生往往存在一定困难。基于以往的教学经验和学生学习的调研发现，对于有明显实验现象的反应，学生容易从微观离子之间反应的角度去加以分析，而对于无明显现象的反应，学生往往出现“想不到”的情况。例如，对于
和
反应，学生很容易说出
与
反应生成
白色沉淀，而对于其中
和
发生作用生成
的反应需要在提示下才能说出来。再如，学生认为酸碱盐在水溶液中发生反应是物质交换成分生成两种新的物质，但是学了离子反应之后，会有一系列疑问：为什么有些离子没参与反应？比如NaOH和HCl反应，为什么
和
没有反应生成NaCl？其次，离子反应方程式为什么有些物质必须写“化学式”？也就是说学生对“物质在水溶液中主要以什么微粒形式存在”认识不清。这些问题的存在与学生对微观的认识不足有关。为此，在“离子反应”教学中，很重要的一点就是要促进学生认识角度的转变，要帮助学生从微观离子的角度认识酸碱盐在水溶液中的反应。
三、促进学生认识角度转变的教学设计与实践
1.教学整体思路
按照“离子反应及其应用”单元教学整体设计，第1课时是学生形成离子反应概念的过程，也是学生从微观离子角度认识水溶液中反应实质的过程。为此，离子反应概念的教学按照“离子反应的含义——离子反应的分析与表达——离子反应的判断依据——从微观离子角度再看反应，发展微观认识”的顺序构建教学内容主线，以“电解质在水溶液中发生了什么反应”、“如何分析和表达水溶液中离子之间的反应”、“如何判断哪些离子参与了反应，其反应的结果是什么”、“离子反应的意义是什么”等一系列问题为引导，从学生已有的认识“酸碱盐在水溶液中发生的复分解反应”出发，借助实验手段、凸显微观分析思路，将离子反应概念的学习与从微观离子角度分析水溶液中反应的认识思路有机整合，力求在知识学习的过程中促进学生认识角度的转变与认识思路的建立。其教学思路设计见表1。
2.主要教学环节的实践与分析
环节1 基于实验事实，从微观离子角度认识酸碱盐在水溶液中反应的实质。
[问题1]请从微观视角分析
和、和这两个宏观现象相同的反应。
[实验]展示三组加有酚酞的溶液，在其中两组中分别加入等物质的量的、溶液，观察对比溶液颜色变化以及导电性变化，分析溶液中发生的反应。
[学生活动]观察并描述实验现象，分析实验现象产生的原因，小组交流后发表看法。
[追问]通过这组实验，你对水溶液中物质之间的反应有哪些新的认识？
[学生认知发展]基于实验现象（生成白色沉淀、溶液颜色的改变、灯泡亮度的变化）分析溶液中反应的微观实质，认识酸碱盐在溶液中发生的复分解反应实质是离子间的反应。
本环节设计意图：借助实验手段，通过观察溶液导电性（灯泡亮度）的变化以及溶液颜色改变的反应过程，启发学生进行微观分析，使学生感受到电解质溶液间的反应其实是离子间的反应，进而提出离子反应的概念。促使学生从水溶液中“物质之间的反应”的原有认识转变为对水溶液中“离子之间的反应”的认识。
环节2 凸显微观分析思路，用化学符号表达水溶液中离子间的反应。
[问题2]以和、和这两个反应为例，如何用化学符号表示溶液中离子间的反应？
[学生活动]小组讨论合作完成，画出溶液中反应的示意图，或用化学符号表示。学生展示作品，每个小组代表分别汇报并解释认识思路，学生间彼此质疑和评价。
[学生认知发展]学生采用示意图、离子符号等多种方式呈现自己的理解，展示他们的思维过程及思考结果。针对不同呈现方式的比较，学生在互动交流中体会离子方程式书写的简便。在教师的引导下，师生共同梳理和总结书写离子方程式的思维过程。
[教师引导]在师生互动中，总结书写离子方程式的思维过程：依据电离情况确定物质在溶液中的主要微粒存在形式→找出实际参加反应的离子→书写离子方程式→检查原子守恒和电荷守恒。随着上述思维过程的梳理，教师边分析边书写和反应的离子方程式。其示意图如图2。
[学生活动]书写练习和反应的离子方程式。学生代表上黑板书写并讲解，其他学生作出评价。
本环节设计意图：凸显微观分析过程，并将学生原本内隐的思维过程通过图示、符号的形式而外显，使学生学习离子反应的困难可以在互动的过程中得以暴露并得到解决，进而引导学生从中找到科学的、有序的、可操作的微观分析思维过程。本环节通过分析水中微粒的存在和相互作用，借助离子方程式理解和描述反应实质，帮助学生初步形成从微观离子角度认识水溶液中电解质反应的分析思路。
环节3 基于微粒间相互作用的分析，认识判断离子反应发生的依据。[问题3]以常见的反应，如HCl和NaOH溶液、
和HCl溶液、和溶液的反应为例，请思考如何分析和判断水溶液中发生了离子反应？
[学生认知发展]基于离子视角分析水溶液中哪些离子参与了反应，其反应结果是什么，认识离子之间发生反应生成沉淀、气体或水，改变了离子在水中的存在形式，变成了非自由移动的状态。
本环节设计意图：从微粒间相互作用的角度进一步揭示生成沉淀、气体或水等微观事实的本质，让学生进一步认识离子反应发生的结果以及微观解释。
环节4 从微观离子角度再看水溶液中的反应，发展微观认识。
[问题4]哪些物质在水溶液中发生离子反应“
”？
[问题5]通过本节课的学习，对于酸碱盐在水溶液中的反应有哪些新的认识？
[学生认知发展]基于离子视角认识反应，借助离子方程式理解和描述反应实质，体会离子方程式的优势和意义。从以往宏观物质的角度转变到从微观离子的角度去认识酸碱盐在溶液中的反应实质是离子之间的反应。
本环节设计意图：通过几组一类反应的离子方程式书写练习，使学生感悟离子方程式的优越性和意义。基于离子反应概念的学习，从离子视角认识酸碱盐在水溶液中的反应，让学生对水溶液中电解质反应的认识从宏观转向微观，发展微观认识。
四、教学效果分析与教学反思
课后对部分学生进行了访谈，并对43名学生进行了测查。测查的内容为：①酸碱盐在水溶液中发生复分解反应的实质是什么？②将少量的NaOH与
固体同时加入装有水的烧杯中，水中的微粒可能有哪些？请用化学用语表示水中发生的化学变化。
课后测查的结果显示，72%的学生可以从离子的角度回答酸碱盐在水溶液中发生复分解反应的实质，86%的学生能用离子方程式表示水溶液中酸碱盐之间的反应，约有21%的学生能考虑反应的物质的量来分析溶液中微粒的存在。可见，学生经历离子反应概念的学习过程，增强了对溶液中反应的微观认识，可以从微观离子角度认识酸碱盐在水溶液中发生复分解反应的实质，并且绝大多数学生能够用离子方程式表示水溶液中离子间的反应。
授课结束后，反思教学过程中仍然有需要改进的地方。在第一个环节中，实验现象多，需要综合分析。此时教师若能减少过程引导，看学生能否自觉从离子反应角度解释，更能关注学生的思维过程。在第二个环节中，分析反应实质，画出溶液中反应的示意图对于促进知识的形成非常必要，但学生会花费不少时间研究如何表述离子。如果事先说明“仅是示意图，自己能解读清楚即可”，这样可以节约时间，而且让学生更加关注到离子及离子间的反应等重要内容上来。
从课后的学生访谈和学生测查结果看，大部分学生已初步能够从微观离子角度看待溶液和溶液中的反应，认识角度发生了转变，对离子方程式的书写有了一定的思路，达成了课堂预设的效果。当然，要让学生建立起从微观离子角度分析水溶液中酸碱盐之间反应的思路和方法，需要较长的时间，需要在以后的学习中逐渐渗透和反复强化。
（感谢北京农业大学附属中学化学组的老师们对本课例研究的支持！）